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旋轉粘度計使用中必須注意的幾個問題 旋轉粘度計是如何工作的

時間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
旋轉粘度計廣泛應用于測定油脂、油漆、涂料、塑料、食品、藥物、膠粘劑等各種流體的動力粘度。該儀器結構簡單、價格便宜、方便實用,因而廣受歡迎。在長期從事該類儀器的檢定過程中我們發(fā)現(xiàn)許多用戶,特別是中小企業(yè)的測試人員在使用過程中存在許多問題,往往我們檢定的儀器性能優(yōu)于國家計量檢定規(guī)程的要求,但是用戶在測試樣品時數(shù)據(jù)偏差很大。現(xiàn)就如何正確使用該類儀器獲得準確可靠的測量結果分析如下。
首先,簡單介紹一下該類儀器的測量原理: 
  旋轉粘度計開機后首先要檢測零位,這一操作一般在不安裝轉子的情況下進行,然后在半徑R1的外筒里同軸地安裝半徑R2的內筒,其間充滿了粘性流體,同步電機以穩(wěn)定的速度旋轉,接連刻度圓盤,再通過游絲和轉軸帶動內筒(即轉子)旋轉, 內筒(即轉子)即受到基于流體的粘性力矩的作用,作用越大, 則游絲與之相抗衡而產生的扭矩也越大,于是指針在刻度盤上指示的刻度也就越大。將讀數(shù)乘以特定的系數(shù)即得到液體的動力粘度。
根據(jù)其測量原理,為了獲得準確可靠的測量數(shù)據(jù)必須注意以下幾點:
  一、儀器的性能指標必須滿足國家計量檢定規(guī)程度要求。使用中的儀器要進行周期檢定,必要時(儀器使用頻繁或處于合格臨界狀態(tài))要進行中間自查以確定其計量性能合格,系數(shù)誤差在允許范圍內,否則無法獲得準確數(shù)據(jù)。
  二、特別注意被測液體的溫度。 許多用戶忽視這一點,認為溫度差一點無所謂,我們的實驗證明:當溫度偏差0.5℃ 時,有些液體粘度值偏差超過5% ,溫度偏差對粘度影響很大,溫度升高, 粘度下降。所以要特別注意將被測液體的溫度恒定在規(guī)定的溫度點附近,對精確測量可以不要超過0.1℃。
  三、測量容器(外筒)的選擇。對于雙筒旋轉粘度計要仔細閱讀儀器說明書,不同的轉子(內筒)匹配相應的外筒, 否則測量結果會偏差巨大。對于單一圓筒旋轉粘度計,原理上要求外筒半徑無限大,實際測量時要求外筒即測量容器的內徑不低于某一尺寸。例如上海天平儀器廠生產的NDJ-1型旋轉粘度計,要求測量用燒杯或直筒形容器直徑不小于70mm。實驗證明特別在使用一號轉子時,若容器內徑過小引起較大的測量誤差。
  四、正確選擇轉子或調整轉速,使示值在20~90格之間。 該類儀器采用刻度盤加指針方式讀數(shù),其穩(wěn)定性及讀數(shù)偏差綜合在一起有0.5格,如果讀數(shù)偏小如5格附近,引起的相對誤差在10%以上,如果選擇合適的轉子或轉速使讀數(shù)在50格,那么其相對誤差可降低到1%。如果示值在90格以上,使游絲產生的扭矩過大,容易產生蠕變,損傷游絲,所以一定要正確選擇轉子和轉速。
  五、頻率修正。 對于國產儀器名義頻率在50Hz,而我國目前的供電頻率也是50 Hz,我們用頻率計測試變動性小于0.5%,所以一般測量不需要頻率修正。但對于日本和歐美的有些儀器, 名義頻率在60Hz, 必須進行頻率修正,否則會產生20%的誤差,修正公式為: 
實際粘度=指示粘度×名義頻率÷實際頻率
  六、轉子浸入液體的深度及氣泡的影響。 旋轉粘度計對轉子浸入液體的深度有嚴格要求,必須按照說明書要求操作(有些雙筒儀器對測試的液體用量有嚴格要求,必須用量筒量取)。在轉子浸入液體的過程中往往帶有氣泡,在轉子旋轉后一段時間大部分會上浮消失,附在轉子下部的氣泡有時無法消除,氣泡的存在會給測量數(shù)據(jù)帶來較大的偏差,所以傾斜緩慢地浸入轉子是一個有效的辦法。 
  七、轉子的清洗。測量用的轉子(包括外筒)要清潔無污物,一般要在測量后及時清洗,特別在測油漆和膠粘劑之后。要注意清洗的方法,可用合適的有機溶劑浸泡,千萬不要用金屬刀具等硬刮,因為轉子表面有嚴重的刮痕時會帶來測量結果的偏差。
  八、其他需注意的問題。
1.大部分儀器需要調整水平,在更換轉子和調節(jié)轉子高度后以及在測量過程中隨時注意水平問題,否則會引起讀數(shù)偏差甚至無法讀數(shù)。
2.有些儀器需裝保護架,仔細閱讀說明書按規(guī)定安裝, 否則會引起讀數(shù)偏差。
3.確定是否為近似牛頓流體,對于非牛頓流體應經(jīng)過選擇后規(guī)定轉子、轉速和旋轉時間,以免誤解為儀器不準。
綜上所述, 旋轉粘度計雖然結構簡單、使用方便,但如果不正確使用,一臺檢定合格的儀器卻不能得到準確的測量結果,影響產品質量 
瀝青布氏旋轉粘度計工作原理及注意事項
  瀝青布氏旋轉粘度計主要用于布洛克菲爾德粘度計旋轉法測定道路瀝青在45℃以上溫度范圍內的表觀粘度,用來確定各種瀝青混合料的施工溫度。儀器具有測量靈敏度高,測試結果可靠,使用操作方便,造型美觀大方等特點??蓮V泛應用于對瀝青、熱熔膠、石蠟、高聚物等各種流體粘度的測量。

  工作原理:

  由電機經(jīng)變速帶動轉子作恒速旋轉。當轉子在某種液體中旋轉時,液體會產生作用在轉子上的粘性力矩。液體的粘度越大,該粘性力矩也越大;反之,液體的粘度越小,該粘性力矩也越小。該作用在轉子上的粘性力矩由傳感器檢測出來,經(jīng)計算機處理后可得出被測液體的粘度。

  使用注意事項:

  1、被測液體在測試前要有足夠的保溫時間,使液體達到測試時所需的平衡溫度。

  2、裝卸轉子時應小心操作,應將儀器下部的連接螺桿輕輕地向上托起后,不要用力過大,不要讓轉子橫向受力,以免轉子彎曲。

  3、轉子裝好后,請不要在無液體的情況下“旋轉",以免損壞儀器測量裝置的軸尖和軸承。

  4、連接螺桿和過渡螺桿連接端面及螺紋處應保持清潔,否則將影響轉子的正確連接及轉動時的穩(wěn)定性;轉子裝上后不得將儀器側放或倒置,防止損壞儀器。

  5、在調節(jié)儀器機頭的升降時,應用手輕輕托住機頭,防止機頭升降過猛造成對儀器的損壞或墜落。

  6、不得隨意拆卸和調整儀器的零部件,也不要自行加注潤滑油。

  7、每次使用完畢應及時清洗轉子及盛樣筒,清洗時要拆卸下轉子和盛樣筒進行清洗,嚴禁在儀器上進行清洗,清潔后要妥善安放在存放箱中。

  8、儀器搬動和運輸時應套上黃色保護帽托起連接螺桿,并擰緊保護帽上的緊定螺釘。

  9、懸濁液、乳濁液、高聚物及其他高粘度液體中很多都是“非牛頓液體",其表觀粘度往往隨切變速度和時間的變化而變化,故在不同的轉子、轉速和時間下測定,其結果不一致是屬正常情況,并非儀器不準。一般非牛頓液體應規(guī)定轉子、轉速和時間進行測定。

標簽: 瀝青布氏旋轉粘度計
瀝青布氏旋轉粘度計 瀝青布氏旋轉粘度計工作原理及注意事項_瀝青布氏旋轉粘度計

六速旋轉粘度計多點測量數(shù)值繪制流變曲線,確定液體在流動過程中的流型,選用合適的計算公式,對非牛頓流體進行較的測量,用于現(xiàn)場鉆井液流變參數(shù)的研究分析,同時,可進行動、靜切力、流性指數(shù)和稠度系數(shù)等一系列技術參數(shù)的測定。有利于安全、快速、科學鉆井的需要。具有操作方便,測試準確的特點 。

使用方法

1、取出儀器,檢查各轉動部件、電器及電源插頭是否安全可靠。

2、向左旋轉外轉筒,取下外轉筒。將內筒逆時針方向旋轉并向上推與內筒軸錐端配合。動作要輕柔,以免儀器的內筒軸變形和損傷。向右旋轉外轉筒,裝上外轉筒。

3、接通電源220V,50Hz。

4、按動三位開關,調置高速或低速擋。

5、儀器轉動時,輕輕拉動變速拉桿的紅色手柄,根據(jù)標示變換所需要的轉速。

6、將儀器以300r/min和600r/min轉動,觀察外轉筒不得有擺動,如有擺動應停機重新安裝外轉筒。

7、以300r/min轉動,檢查刻度盤指針零位是否擺動,如指針不在零位,應進行校驗。

8、將剛攪拌過的鉆井液倒入樣品杯內至刻線處(350ml),立即置于托盤上,上升托盤使內杯液面達到外轉筒刻線處。

9、迅速從高速調整到低速進行測量,待刻度盤的讀數(shù)穩(wěn)定后,分別記錄各速梯下的讀數(shù).對其觸變性的流體應在固定速梯下,剪切一定時間,取較小的讀數(shù)為準,也可采用在快速攪拌后,迅速轉為低速進行讀數(shù)的方法。

10、樣品的粘度、切應力等測試和數(shù)據(jù)計算參照下文"參數(shù)計算"進行。

11、測試完后,關閉電源,松開托板手輪,移開樣品杯。

12、輕輕左旋卸下外轉筒,并將內筒逆時針方向旋轉垂直向下用力,取下內筒。

13、清洗外轉筒,并擦干,將外轉筒安裝在儀器上,清洗內筒時應用手指堵住錐孔,以免臟物和液體進入腔內,內筒單獨放置在箱內固定位置。

14、測量扭力彈簧要視儀器使用頻率1~2年內定期校驗 。

參數(shù)計算

將室溫調整在20±5℃,嚴格按照本章第二節(jié)操作步驟操作。如在井場測量時,應盡可能減少取樣所耽擱時間,取樣地點、條件應記錄在測量表上。

儀器系數(shù)為 C = 0.511

1、牛頓液體粘度測試:

將儀器轉速調整300r/min,等到刻度盤上的讀數(shù)恒定,其讀數(shù)為粘度值。

η=300r/min (讀數(shù)) mPa·s

2、塑性流體粘度測試:

儀器轉速調整為600r/min,待刻度盤上的讀數(shù)恒定其讀數(shù)的1/2為視粘度值。

將儀器轉速調整為300r/min,待刻度盤上的讀數(shù)恒定其讀數(shù)與600r/min讀數(shù)之差為塑性粘度。

將鉆井液在儀器轉速為600r/min下攪拌10秒鐘,以3r/min轉速開始旋轉后的較大讀數(shù)值即為初切力。靜置10分鐘記錄的讀數(shù)值終切力。

視粘度: η視 = 1/ 2 ×600 r/min (讀數(shù)) mPa·s

塑性粘度: η塑 = 600 r/min (讀數(shù)) -300r/min(讀數(shù))mPa·s

動 切 力: τ0 = 0.511(300r/min 讀數(shù) -η塑)Pa

靜 切 力:τ初 = 0.511×3r/min (讀數(shù)) Pa (靜置1分鐘)

τ終 = 0.511×3r/min (讀數(shù)) Pa (靜置10分鐘)

3、假塑流體:

其流動特點是有切應力就開始流動,但粘度隨切應力的增大而降低,假塑性流體的流動服從冪函數(shù),其表達式:

τ = k ( dv / dx)n

lgτ= lg k+ n lg (dv/dx)

n:流性指數(shù)。 其值在0~1之間

k:稠度系數(shù)。

流性指數(shù) n = 3.32 lg(600 r/min (讀數(shù))/300 r/min (讀數(shù)))(無因次)

稠度系數(shù) k =[0.511×300 r/min (讀數(shù))]/511nPa·s

 



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